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1、15.3 电热器 电流的热效应教学目标：1.知识与技能：知道电流的热效应在实验的基础上总结得出焦耳定律的内容理解焦耳定律的内容公式及其应用知道一般电热器的工作原理和应用2.过程与方法：体验科学探究的过程，了解科学探究的重要方法控制变量法，提高探究能力和思维能力3.情感、态度与价值观：体验科学探究的乐趣，体会物理科学的研究方法重点难点：1理解焦耳定律的内容、公式、单位和应用2实验探究焦耳定律教学过程：一 前提测评：有一灯泡铭牌如图所示，根据图中所给信息判断下列说法中正确的是：（ ）A、 只有在220V的电压下工作时灯泡的功率才是25W；B、 灯泡工作时的功率一定是25W；C、 只要电压高于220
2、V，灯泡一定会烧坏；D、 只要电压低于220V，灯泡一定不能工作；通过某导体的电流为05 A，工作10s电流做功180 J，可知导体两端的电压为_V；在该导体两端的电压为零时，导体的电阻为_。一个灯泡的灯丝烧断了，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮，其原因是：（ ）A灯丝电阻增大，功率增大B灯丝电阻减小，功率增大C灯丝两端电压增大，功率增大D灯丝中电流增大，功率减小将两个标有“220V 100W”字样的白炽灯串联起来，接在家庭电路中。当开关闭合时，每个电灯的额定功率为 _ W，实际功率为_ W。二 以学定教(一) 导入新课：师：电流通过导体做功的过程中，是将什么能转化为什么能的过程？电流通过各种
3、用电器时，如电动机、电灯等，过一段时间后，用手去摸用电器时有何感觉？为什么？学：回答问题。（二）新课解析：一、 电流的热效应：通过对电流通过用电器时用电器发热，得出：只要导体中有电流通过，且导体由电阻存在，导体总会发热。电流的热效应：电流通过导体时，导体发热的现象举出生活中利用电流热效应常用用电器。二、 焦耳定律1.提出问题：电流通过导体时所产生的热量与哪些因素有关？猜测电流产生的热量与哪些因素有关讨论：要研究电流产生的热量与哪些因素有关，应该怎么办？2.实验探究电流产生的热量与电阻的关系：要研究电流产生的热量与电阻的关系，应采用什么方法？要研究电流产生的热量与电阻的关系，应该怎样设计实验和控
4、制哪些变量？画出电路图来。实验探究。学生观察。3. 实验探究电流产生的热量与电流的关系：要研究电流产生的热量与电流的关系，应该怎样设计实验和控制哪些变量？该怎么办？实验探究：4实验探究电流产生的热量与时间的关系，应该怎样设计实验和控制哪些变量？ 实验探究：5.实验结论：电流通过导体产生的热量与导体本身的 、通过导体的 以及通电时间有关。英国物理学家焦耳通过大量的实验，总结出电流产生的热量与电流的大小、电阻的大小和通电时间的关系，我们为了纪念这位伟大的科学家，一定要理解并记牢这个实验定律焦耳定律。6.焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体本身的电阻成正比，与通电时间成正
5、比。写成公式为： Q=I2RtQ的单位为J，电流、电阻、时间的单位分别为A、S。 1J1A.S7.焦耳定律的数学推导：若用电器消耗的电能全部转化为内能，则WQQ=UIt Q= I2Rt【例】某用电器的电阻丝的电阻为55，接入220V的电路中，在20min内共产生多少热量？8.焦耳定律的导出公式及适用范围QI2Rt=Pt=UIt=Pt在所有的电路中，焦耳定律的是适用的，但导出公式只适用于纯电阻电路中。因为在非纯电阻电路中，如电动机，电流做功只有一部分用来产生热量，绝大部分都转化为机械能，即WE+Q，在这种情况下，焦耳定律仍然适用所要注意的是，算出的数值仅是其中转化为内能的那一部分能量（电功）【例
6、】有一电动机，它正常工作时的电阻为5，电流为5A，正常工作的电压为220V，通电10min，电动机消耗的电能为多少？产生的热量为多少？有多少电能转化为机械能？三、 电流热效应的利用和防护 利用：利用电流的热效应可以制成电热器。如：电热毯、电炉、取暖器等。 防护：电流通过导体发热，也会造成危害。如输电线在输电过程中有一部分电能转化为内能造成浪费，导线热会引起绝缘层的老化而引起火灾【例3】白炽灯、电烙铁和电动机上都标有“220V 60W”的字样，它们都在额定电压下工作相同的时间，比较三个用电器产生的热量是（ ） A白炽灯最多 B电烙铁最多 C电动机最多 一样多【例4】电炉的电阻丝热得发红,而与它串
7、联的铜导线却不发烫,这是因为铜导线（ ）A电阻较大 B电阻较小 C通过的电流较大 D通过的电流较大【例5】阻值为R的电阻丝,接到电源 上6分钟烧开一壶水,现在用两根同样的电热丝串联起来,烧同样一壶水,需要的时间是 ( ) A. 12分钟 B. 4 分钟 C. 8分钟 D. 6分钟总结：今天学习了哪些内容，同学们小结一下并互相评价。三当堂检测1. 有两根导线，第一根是2欧，第二根电阻是6欧，加在它们两端的电压之比为1:3，通电时间之比为2:1，则它们产生热量之比为 （ ）A1:6 B6:1 C2:3 D3:22. “220V 40W”的电炉，在照明电路上，使用10分钟产生了多少热量？ 3一只电炉
8、接在220伏的电路上时，用10分钟可把一壶水烧开，那么接在110伏的电路上时，同样把这壶水烧开所需要时间是 ( ) A10分钟 B20分钟 C30分钟 D40分钟4某台电饭锅说明书中所列主要数据如表：额定电压220V额定频率50Hz额定功率440W额定容积2.0L额定煮米量0.7kg（1）这台电饭锅在额定电压下使用，通过的电流是_A。（2）电饭锅正常工作15min消耗电能 kwh，产生的热量是 。四课后布置：(1)预习作业：1、在电路中由于短路等原因引起电流过大时，空气开关能自动_ 电路，俗称“跳闸”。2、某同学家的保险丝突然熔断，换上新的同规格保险丝后又立即熔断，这种现象说明电路中存在_ _故障或用电器的_ _。3 ,使用测电笔时，手要接触测电笔尾部的 。笔尖接触电线（或与导线相连的导体），氖管发光表明接触的是 线。4家庭电路中，造成电流过大的原因不可能的是（ ）A、火线与零线短路 B、用电器与电路接线不良C、接入了大功率的用电器 D、电路中总电阻过小5安装家庭电路时，下列几种做法中，正确的是 （ ） A将各盏电灯串联 B将插座和电灯串联 C将保险丝装在总开关的前面 D零线直接进灯座，火线经过开关再进灯座(2).巩固练习详见课后练习
